روش نوین بازیافت پلاستیک: تبدیل کیسه و بطری به مونومر برای تولید مجدد نامحدود

روش نوین بازیافت پلاستیک: تبدیل کیسه و بطری به مونومر برای تولید مجدد نامحدود

تکنولوژی

مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد که بطری‌ها و کیسه‌های پلاستیکی می‌توان آن‌ها را تبخیر کرد و به واحد‌های سازنده‌ی اولیه تبدیل نمود تا پلاستیک‌های تازه‌ای با ویژگی‌های مشابه ماده‌ی اول تولید شود. این پیشرفت گامی بزرگ در جهت تحقق اقتصاد چرخشی برای پلاستیک محسوب می‌شود، هرچند موانعی همچنان وجود دارد که باید بر آن‌ها غلبه کرد.

از دهه ۱۹۵۰ تا به امروز حدود پنج می‌لیارد تن پلاستیک در محل‌های دفن زباله انباشته شده است و تلاش‌های فعلی بازیافت تنها نه درصد از تولید کل را پوشش می‌دهد. با تکنیک‌های رایج، پلاستیک در هر چرخه بازیافت تخریب می‌شود و پس از چند دور در نهایت به محل دفن زباله می‌رود.

به گزارش نیوساینتیست، جان هارتویگ از دانشگاه کالیفرنیا برکلی و همکارانش پیش‌تر فرا‌یندی توسعه داده بودند که ضایعات پلاستیکی را تجزیه و به بخش‌های سازنده تبدیل می‌کرد، اما این روش به کاتالیزور‌های فلزی گران‌قیمت نظیر ایریدیوم، روتنیوم و پالادیوم وابسته بود که در طول فرآیند از بین می‌روند و قابل بازیافت نیستند. هارتویگ می‌گوید آن تکنیک برای مقاله‌ی دانشگاه‌ی مناسب بود، اما قابلیت مقیاس‌سازی صنعتی را نداشت.

اکنون تیم او فرآیند بهبودیافته‌ای ارائه کرده که روی پلی‌اتیلن (ماده‌ی اصلی کیسه‌های پلاستیکی) و پلی‌پروپیلن (ماده‌ی اقلام سخت‌تر) موثر است و از کاتالیزور‌های فرا‌وان و ارزان‌قیمت استفاده می‌کند. پلاستیک‌ها از پلیمر‌های بزرگ تشکیل شده‌اند که خود از واحد‌های کوچک‌تری به نام مونومر ساخته شده‌اند. کاتالیزور‌های جدید پیوند‌های شیمیایی پلیمر‌ها را می‌شکنند و آن‌ها را به مونومر‌های گازی تبدیل می‌کنند که از آن‌ها می‌توان پلاستیک با خواص اولیه تولید کرد.

پژوهشگران در آزمایش‌های خود از دو کاتالیزور، یعنی سدیم روی اکسید آلومینیوم و اکسید تنگستن روی سیلیس، استفاده کردند تا با بازده حدود ۹۰ درصد، مخلوطی از پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن را به مونومر‌های پروپیلن و ایزوبوتیلن تبدیل کنند.

بنجامین وارد از دانشگاه کاردیف بریتانیا، که در این پژوهش مشارکت نداشته، می‌گوید بازیافت پلاستیک به دلیل وجود هزاران ماده‌افزودنی مانند رنگ‌ها، مواد بازدارنده آتش و نرم‌کننده‌ها با دشواری روبروست. این اجزا می‌توانند تا یک‌سوم وزن محصول نهایی را تشکیل دهند و پس از بازیافت محصول را آلوده می‌کنند. وارد معتقد است روش جدید مشکل افزودنی‌ها را حل می‌کند، زیرا تجزیه مواد تا سطح مونومر‌های گازی، افزودنی‌ها را نیز حذف می‌کند.

هارتویگ هشدار می‌دهد که همچنان موانع زیادی وجود دارد و فرآیند آن‌ها تنها در حضور تعداد محدودی از افزودنی‌های رایج آزمایش شده است. برخی افزودنی‌ها می‌توانند عملکرد کاتالیزور را مختل کنند. در نتیجه باید راهی برای جدا کردن آن‌ها یافت یا ساختار‌های کاتالیزوری جدید توسعه داد که در برابر این مواد مقاوم‌تر باشند. این موضوع چالش مهمی در پیشبرد فناوری‌های بازیافت است.

کریسیدا بویر از دانشگاه پورتسموث بریتانیا نیز بیان می‌کند که حتی با داشتن فرا‌یندی که پلاستیک را به مونومر‌ها تجزیه کند و در برابر افزودنی‌ها مقاوم باشد، نگرانی‌هایی باقی می‌ماند. او توضیح می‌دهد که در فرآیند بازیافت باید به مسائل سمیت و نحوه دفع محصولات نهایی مانند کاتالیزور‌ها و افزودنی‌ها توجه کرد، چرا که این موارد ممکن است اثرات منفی داشته باشند که از مزایای احتمالی بازیافت بیش‌تر باشد.

بویر تأکید می‌کند که بازیافت نباید به‌عنوان ابزاری برای ادامه یا تشویق تولید پلاستیک‌های غیر‌ضروری و یک‌بارمصرف تلقی شود. همچنین نباید بازیافت به‌عنوان توجیه‌ی برای تداوم مدل اقتصادی بگیر-بساز-دور بریز که منابع طبیعی را بی‌رویه مصرف و زباله‌های فرا‌وان تولید می‌کند، مورد استفاده قرار گیرد.